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機械結構論文范文1
1.1輥徑參數的確定
通過機械結構設計和數值分析計算得出,輥子的抗彎強度和剛度隨著輥徑的變化而變化,根據實際工藝經驗,輥距與輥徑成正比,其關系為D=Kd(其中D為輥直徑,K為比例系數,一般取0.75~0.9,d為輥距)。
1.2輥距參數的確定
在實際工程中,輥距參數的選擇過大,會造成矯直的鋼件的變形不夠,造成矯直質量差,并且也不利于機器的入料。輥距參數的選擇過小,會直接增加矯直力,使設備容易磨損,同時也容易對工件引起局部應力集中,壓潰工件。所以在實際的工程和工藝中,要即保證滿足矯直質量,又不損壞工件的情況下,合理選擇輥距參數。
1.3矯直質量工藝
矯直要使得型鋼彎曲到其材料對應的最大彈復曲率,為保證材料的最大彎曲,應按照圖1式子計算。其中,h為軋件高度,單位mm;R為矯直輥半徑,單位mm。P是材料的彎曲半徑。
1.4最小輥距確定
最小輥距通過接觸應力條件或接軸扭轉強度確定,選取二者的較大者作為最小輥距。憑借實際經驗,在所有工件中,圓鋼的高度最低,工字鋼最高,一般依據圓鋼確定最大輥距,工字鋼尺寸確定最小輥距,就能很好的適應加工工藝。最大輥距由矯直質量或滿足最小上料條件確定,選取二者的較小值作為最大輥距。
1.5矯直輥強度的設計
矯直輥的自身的強度一般都遠遠大于工件的強度,所以一般情況下只考慮彎曲強度,彎曲強度不足的時候,可以增加相應的支撐,以多個點來吸收壓力。
1.6輥數的確定
一般參照具體的企業生產能力和工藝的需求,對小型鋼件一般7到11根,大型鋼件取7根左右
1.7矯直速度的確定
鋼件的矯直速度一般取決于生產任務的選擇,一般在0.8-2m/s的范圍內,小型鋼件的矯直速度最高,經濟效率最好。
1.8輥材料的選擇
工作輥直接與型鋼接觸,并相互擠壓,為了盡量減少輥子的磨損,保證矯直機可以長期穩定的工作,長期工作在擠壓的惡劣工況下,就要求輥子表面要有足夠的硬度,表面要有較高的加工精度,有很好的抗彎抗扭曲強度。按照當前的工藝,若工作輥徑D<60mm,采用60CrMoV材料;當D=60~120mm時,采用90CrVMo材料;當D>200mm時,采用9Cr材料。
2軟件上位機界面監控和計算
型鋼結構參數計算軟件的操作界面如圖2所示,此軟件只要輸入鋼件材料的規格,就可以直接得到型鋼矯直機的結構參數。例如輸入以下參數,輥距為1200mm,輥數為7根,型鋼圓鋼150mm.工字鋼190x500mm,矯直速度0.8~2.5m/s軟件計算結果:該矯直機輥間距離是1200mm,共有7根矯直輥,鋼件矯直加工速度是0.80-2.5m/s。從最終軟件計算結果看,該軟件計算準確,操作方便。以實際生產中的型鋼矯直機為軟件設計基礎,按照軋鋼機械設計的要求,充分考慮了實際生產過程中的工藝,為現代的輥式型鋼矯直機的設計提供了較為便捷的方法。
3結束語
機械結構論文范文2
我公司2000年新建的裝置,因為含有易燃、易爆的輕C4介質,所以對機泵的密封性要求較高?,F在它采用的大都是機械密封,其中以集裝式盒式密封為主。所謂集裝式盒式密封就是一種把所有零件組裝成為一個部件,然后把此部件裝于軸上,擰緊螺釘即可工作的一種密封形式。密封結構如圖2所示。該結構示出其中間開口為封液的入口,雙端面和單端面比較,雙端面密封具有兩對摩擦副,有更好的可靠性,適用范圍更廣,可以完全防止被密封的介質的外漏,但結構較為復雜致造價也較高。(1)它們的動環均采用SIC(或硬質合金),具有高的強度及較高的硬度,不易變形;靜環采用的材質是石墨,具有好的耐磨性。(2)較小的端面直徑,降低了磨擦副的滑動速度和溫升。適合的端面寬度(3-6mm),既保證了端面的溫度,又保證了端面強度。(3)采用了蝶形彈簧,具有剛度高,彈力均勻,軸向位移小的特點,這樣就使得軸向尺寸減小,從而減小了泵的體積。(4)所有的密封元件通過軸套與軸結為一體,節省了材料,也削弱了軸的強度,更便于統一零件的尺寸。(5)運行中密封狀態穩定,泄漏量小,密封性能好,使用壽命長。(6)密封包括端蓋是統一整體,如有泄漏無須對泵進行全部解體檢修,只需對密封進行拆卸,整體更換即可。更換下來的密封可以拿回檢修班更換損壞的元件,這樣就節省了檢修時間,同時也為生產贏得了時間。(7)集裝式盒式密封不需要對安裝長度進行測量,且安裝簡便、快捷,同時也確保了密封安裝的清潔度。
集裝式盒式密封的輔助系統
為改善機械密封的工作環境,保證密封的正常運行,更好地控制泄漏,防止污染,集裝式盒式密封均采用了密封輔助系統,實際工作情況示于圖3。密封液的循環系統中包括封液入口、封液出口、液位開關、壓力開關等。新建精聯裝置大多數機泵都采用性能好的白油作為密封液,這一密封的輔助循環系統具有如下的作用:①封液對密封端面具有良好的作用,從而改善條件;②通過液體的循環流動,帶走密封因相互摩擦所產生的熱量,以達到降低密封的工作溫度的作用;③由于密封液壓力一般比工作介質壓力高0.05-0.15MPa,可以起到堵封工作介質防止其泄漏,尤其對有毒有害、易燃、易爆放射性的介質作用顯得尤為重要;④對于帶有固體顆粒的介質,密封液還可以防止其進入,控制了介質對密封元件的磨損;⑤對于腐蝕性介質,密封液可起到保護密封元件不受腐蝕的作用;⑥封油系統根據不同的工藝狀況,設有液位報警、壓力報警等保護設施,對密封狀態起到監控作用,是生產安全性的重要保障。
機械密封常用材料
對動、靜環材質的性能主要要求:有良好的耐磨性和較高的硬度,導熱性好、有較高的熱穩定性和化學穩定性,有較大的彈性和較好的抗沖擊性。常用材料有:硬質合金、鑄鐵、石墨及陶瓷等。應注意合理選擇機械密封動靜環材料,一般采用軟硬組合或硬硬組合。
技術借鑒
機械結構論文范文3
[關鍵詞]抗震等級嵌固部位墻體穩定約束邊緣構件連梁
高層建筑的嵌固部位
多數單塔或多塔高層建筑帶有面積較大的地下室及層數不多的裙房,裙房
可能相連形成大底盤?!督ㄖ拐鹪O計規范》(GB50011-2010)規定,高層建筑地下室結構滿足一定條件時,地下室頂板可作為上部結構的嵌固部位。若不滿足規范要求,可將嵌固部位設置在基礎頂面。嵌固在地下室頂板的條件及要求:
地下室頂板必須具有足夠的平面內剛度,以有效傳遞地震基底剪力。地下室頂板應避免開設大洞口;其樓板厚度不宜小于180mm,混凝土強度等級不宜小于C30,應采用雙層雙向配筋,且每層每個方向的配筋率不宜小于0.25%。
結構地上一層的側向剛度,不宜大于相關范圍地下一層側向剛度的0.5倍;地下室周邊宜有與其頂板相連的抗震墻。
地下室結構的相關范圍一般可從地上結構(主樓、有裙房時含裙房)周邊外延不大于20m。
地下室頂板對應于地上框架柱的梁柱節點除應滿足抗震計算要求外,尚應符合下列規定之一:
地下一層柱截面每側縱向鋼筋不應小于地上一層柱對應縱向鋼筋的1.1倍,且地下一層柱上端和節點左右梁端實配的抗震受彎承載力之和應大于地上一層柱下端實配的抗震受彎承載力的1.3倍。
地下一層梁剛度較大時,柱截面每側的縱向鋼筋面積應大于地上一層對應每側縱向鋼筋面積的1.1倍;同時梁端頂面和底面的縱向鋼筋面積均應比計算增大10%以上。
裙房與主體結構相連時,其嵌固部位應隨同主體結構,且應滿足嵌固的有關要求;裙房與主體可采用不同基礎結構,但應加強連接,保證在地震作用下共同工作。
抗震墻厚度的確定
抗震墻截面厚度的確定與許多因素有關,其中平面外穩定是十分重要的因
素。在確定墻厚時,一部分設計人員認為抗震墻厚度必須滿足規范規定的最小高厚比要求,另一部分設計人員在任何情況下只要求墻厚僅滿足高層規程JGJ3-2002附錄D墻體穩定計算公式。實際上這兩種做法都存在片面性。
一方面,如果嚴格遵守抗震規范GB50011-2010第6.4.1和高層規程JGJ3-2002第1,2,3,4款規定,會使一些層數不高但層高較高的建筑的抗震墻厚度過大。
實際上,規范規定最小墻厚的目的也是為保證抗震墻出平面的剛度和穩定性能。規范規定的最小墻厚是根據一般情況總結出來的,目的是方便設計,但不是適合情況都適用。對于工程設計中的一些特殊情況,不能機械地執行規范條款,否側,不是墻過厚就是墻厚不滿足平面外穩定的要求。應該領會規范條款的意圖,對特殊情況作進一步的穩定驗算。
在工程實踐中,規范規定的最小墻厚在兩種情況下不適用:一種是前面講的層數不多但層高較高的建筑,軸力不大的墻肢;另一種是層數較多、較高的建筑,軸力較大的墻肢,特別施因受傾覆力矩影響附加軸力較大的墻肢。比如80m以上的高層建筑中組合軸力較大的外墻、多肢墻的端墻肢或軸壓比較大的一字墻,如果按規范規定的最小墻厚確定墻厚,往往不能保證抗震墻平面外的剛度和穩定性,有必要用高層規程JGJ3-2002附錄D抗震墻穩定計算公式來校核。
另一方面應該注意到,如果只要求墻厚滿足高層規程JGJ3-2002附錄D墻體穩定計算公式,而不考慮抗震所在位置和其重要性,對于底部加強部位、角窗旁一字形短墻肢、框支抗震墻結構的落地墻等較重要部位來說,所取墻厚會偏小??紤]這些部位的重要性和受力的復雜形,確定這些部位墻厚時,應將高層規程穩定計算公式的計算結果適當放大。
抗震墻底部加強部位約束邊緣構件的設置
結構試驗表明矩形截面抗震墻的延性比工字形或槽形截面差;計算分析表明增加墻肢截面兩端邊的翼緣能顯著提高墻的延性。因此,在矩形墻兩端設約束邊緣構件不但能較顯著提高哦墻體的延性還能防止抗震墻發生水平剪切滑動提高抗剪能力。
工程設計中,我們可以遇到各種不同情況的抗震墻,抗震墻的受力特點和破壞模式也各不相同,因此對抗震墻底部加強部位的不同位置,應根據具體受力情況不同,采用不同的加強措施,而不應該設置相同的約束邊緣構件。
(1) 抗震墻底部加強部位,剪跨比大于2的墻肢和兩側與一般連梁(跨高比大于2.5)相連的剪跨比不大于2的墻肢,當軸壓比大于規范規定時,墻肢兩端應該設置約束邊緣構件??拐饓Φ撞考訌姴课?,剪跨比不大于2的多肢墻的內部墻肢,當與強連梁(跨高比不大于2.5)相連時,主要發生剪切破壞,彎曲變形較小,應加強水平鋼筋并嚴格限制剪壓比,墻肢兩端不一定設置很強的約束邊緣構件。
(2)設置約束邊緣構件的目的是為增加對壓區混凝土的約束,提高壓區混凝土的變形能力,增大抗震墻的延性,因此,約束邊緣構件長度lc宜按相對受壓區高度ξ確定更合理。計算時還應該考慮抗震墻翼墻對約束邊緣構件lc的影響。試驗結果表明,由于受壓區翼緣能有效地減小受壓區高度,因此,參數ξ比軸壓比能更準確地反映對延性的影響,利用ξ能更準確地描述約束邊緣構件的合理長度。
(3)對于由跨高比小于2.5的強連梁連接的底部加強部位的多墻肢各墻肢如何設置約束邊緣構件,尚應根據墻肢所在位置和墻肢剪跨比確定。目前高層住宅抗震墻結構多設角窗,角窗旁的墻肢還多為一字形短墻肢,如果是強連梁與該墻肢相連,其在地震作用下所受軸力較大,該墻肢應具有較強的約束力,設計應加強全截面的豎向和水平鋼筋。
4 剪力墻結構中連梁超筋處理
高層剪力墻結構設計中連梁超筋是一種常見現象。在某段剪力墻各墻肢通過連梁形成整體,成為聯肢墻或壁式框架,使此墻段具有較大的抗側剛度,能達到此目的主要依靠連梁的約束彎矩。連梁的超筋主要是部分連梁跨高比較小,剛度較大,造成連梁剪力過大,致使連梁抗剪能力不能滿足規范對連梁剪壓比的限值。從剪力墻的簡化手算方法得知,連梁作為沿高度連續化的連桿處理的,由總約束彎矩得每層連梁約束彎矩,再由約束彎矩得連梁剪力,從剪力得到彎矩。由于連梁一般有豎向荷載產生的剪力值較小,剪力主要因約束彎矩產生。連梁易超筋的部位,豎向樓層在一般剪力墻結構中總高度的1/3左右的樓層;平面中當墻段較長時其中部的連梁,某墻段中墻肢截面高度(即平面中的長度)大小懸殊不均勻時,在大墻肢連梁易超筋。
連梁超筋時,可按《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ3-2002)第7.2.25條處理:
減小連梁截面高度:
抗震設計的剪力墻中連梁彎矩及剪力可進行塑性調幅,以降低其剪力設
計值。但內力計算時已經按《高規》第5.2節第5.2.1條的規定降低了剛度的連梁,其調幅范圍應當限制或不再繼續調幅,以避免在使用狀況下連梁中裂縫開展過早、過大,使用狀況內力是豎向荷載及風荷載作用的組合內力。當部分連梁降低彎矩設計值后,其余部位連梁和墻肢的彎矩設計值應相應提高;
當連梁破壞對承受豎向荷載無大影響時,可考慮在大震作用下該聯肢墻
的連梁不參與工作,按獨立墻肢進行第二次結構內力分析,墻肢應按兩次計算所得的較大內力配筋。
根據上述(3) 可在易超筋的部位連梁按鉸接處理進行整體計算,但應注意按此種處理后計算結果層間位移比尚需滿足規范要求,或相差不應太大。連梁按鉸接處理后,主要承受豎向荷載,施工時仍為整澆,上部鋼筋按構造設置。
結語
(1) 高層建筑地下室結構滿足一定條件時,地下室頂板可作為上部結構的嵌固部位。若不滿足規范要求,可將嵌固部位設置在基礎頂面。
(2)規范規定的抗震墻構造最小高厚比限值并不適用任何情況,特殊情況時有必要按高層規程附錄D穩定計算公式作補充驗算。這時應該采用組合內力計算,比應注意提高抗震墻底部加強部位、角窗墻、部分框支抗震墻結構中落地墻等較重要部分的穩定要求。
(3)抗震墻底部加強部位應該按不同的受力情況和墻肢剪跨比,設置不同的約束邊緣構件。約束邊緣構件長度宜根據相對受壓區高度ξ確定更合理。
對連梁內力進行塑性調幅不宜大,否則小震時,就會有較多裂縫,當地震力較大時,可考慮連梁僅部分參加工作,若該連梁破壞時對承受豎向荷載無明顯影響,這時一般可采用減小連梁截面高度的設計方法。
參考文獻:
[1] 建筑抗震設計規范(GB50011-2010)[S].北京:中國建筑工業出版社,2010.
機械結構論文范文4
關鍵詞:上肢康復訓練機器人 青島大學碩士開題報告范文 青島論文 開題報告
一、 選題的目的和意義
據統計,我國60 歲以上的老年人已有1.12 億。伴隨老齡化過程中明顯的生理衰退就是老年人四肢的靈活性不斷下降,進而對日常的生活產生了種種不利的影響。此外,由于各種疾病而引起的肢體運動性障礙的病人也在顯著增加,與之相對的是通過人工或簡單的醫療設備進行的康復理療已經遠不能滿足患者的要求。隨著國民經濟的發展,這個特殊群體已得到更多人的關注,治療康復和服務于他們的產品技術和質量也在相應地提高,因此服務于四肢的康復機器人的研究和應用有著廣闊的發展前景。
目前世界上手功能康復機器人的研究出于剛起步狀態,各種機器人產品更是少之又少,在國內該領域中尚處于空白狀態,臨床應用任重而道遠,因此對手功能康復機器人的研究有廣闊的應用前景和重要的科學意義。
目前大多數手功能康復設備存在以下一些問題:康復訓練過程中,缺乏對關節位置、關節速度的觀測和康復力的柔順控制,安全性能有待提高;大多數手功能康復設備沒有拇指的參與;感知功能差,對康復治療過程的力位信息和康復效果不能建立起有效地評價。本課題針對以上問題,采用氣動人工肌肉驅動的手指康復訓練機器人實現手指康復訓練的多自由度運動,不僅降低了設備成本,更重要的是提高了系統對人類自身的安全性和柔順性,且具有體積小,運動的強度和速度易調整等特點。
課題的研究思想符合實際國情和康復機器人對系統柔順性、安全性、輕巧性的高要求 。它將機器人技術應用于患者的手部運動功能康復,研究一種柔順舒適、可穿戴的手功能康復機器人,輔助患者完成手部運動功能的重復訓練,其輕便經濟、穿卸方便,尤其適于家庭使用,既可為患者提供有效的康復訓練,又不增加臨床醫療人員的負擔和衛生保健。
綜上所述,氣動人工肌肉驅動手指康復訓練機器人的設計是氣壓驅動與機器人技術相結合在康復醫學領域內的新應用,具有重要的科學意義。
二、 國內外研究動態
2.1 國外研究動態
美國是研究氣動肌肉機構最多的國家,主要集中在大學。
華盛頓大學的生物機器人實驗室從生物學角度對氣動肌肉的特性作了深入研究,從等效做功角度建模,并進行失效機理分析,制作力假肢和仿人手臂用于脊椎反射運動控制研究。
vanderbilt 大學認知機器人實驗室(cognitive robotics lab, crl)研制了首個采用氣動肌肉驅動的爬墻機器人,并應用于驅動智能機器人(intelligent soft-arm control, isac)的手臂。
伊利諾伊大學香檳分校的貝克曼研究所對圖像定位的5自由度soft arm 機械手采用神經網絡進行高精度位置控制和軌跡規劃。亞利桑那州立大學設計了并聯彈簧的新結構氣動肌肉驅動器,可以同時得到收縮力和推力,并與工業界合作開發了多種用于不同部位肌肉康復訓練的小型醫療設備。
英國salford 大學高級機器人研究中心對氣動肌肉的應用作了長期的系統研究,開發了用于核工業的操作手、靈巧手、仿人手臂以及便攜式氣源和集成化氣動肌肉,目前正在研究10 自由度的下肢外骨骼以及仿人手的遠程控制。
法國國立應用科學學院(instituted national dissidences appliqués, insa)研究了氣動肌肉的動靜態性能和多種控制策略,目前正在研制新型驅動源的人工肌肉以及在遠程醫療上的應用。
比利時布魯塞爾自由大學制作了新型的折疊式氣動肌肉用于驅動兩足步行機器人,實現了運動控制。
日本bridgestone 公司在rubber tauter 之后又發明了多種不同結構的氣動肌肉。德國festoon 公司發明了適合工業應用的氣動肌腱fluidic muscle,壽命可達1000萬次以上,同時還對氣動肌肉的應用作了許多令人耳目一新的工作。英國shadow 公司研制了目前世界上最先進的仿人手。美國的kinetic muscles 公司與亞利桑那州立大學合作開發了多種用于肌肉康復訓練的小型醫療設備。
lilly采用基于滑動模的參數自適應控制策略,實現了單氣動肌肉驅動的關節位置控制。
2.2 國內研究動態
自20 世紀90 年代以來,我國陸續開始了氣動肌肉的研究。
北京航空航天大學的宗光華較早開始氣動肌肉的研究,分析了其非線性特性、橡膠管彈性及其自身摩擦對驅動模型的影響,并應用于五連桿并聯機構,通過剛度調節實現柔順控制。
上海交通大學的田社平等運用零極點配置自適應預測控制、非線性逆系統控制以及基于神經網絡方法,實現單自由度關節的快速、高精度位置控制。
哈爾濱工業大學的王祖溫等分析了氣動肌肉結構參數對性能的影響、氣動肌肉的靜動態剛度特性以及與生物肌肉的比較,提出將氣動肌肉等效為變剛度彈簧,設計了氣動肌肉驅動的具有4 自由度的仿人手臂、外骨骼式力反饋數據手套和6 足機器人,采用輸入整形法解決關節階躍響應殘余震蕩問題。
北京理工大學的彭光正等先后進行了單根人工肌肉、單個運動關節以及3 自由度球面并聯機器人的位置及力控制,采用了模糊控制、神經網絡等多種智能控制算法,并設計了6 足爬行機器人和17 自由度仿人五指靈巧手。
哈爾濱工業大學氣動中心的隋立明博士也通過實驗得到了氣動人工肌肉的一個更簡潔的修正模型和經驗公式并對兩根氣動人工肌肉組成的一個簡單關節系統進行實驗建模和采用位置閉環的控制方法進一步驗證氣動人工肌肉的模型。
上海交通大學的林良明也對氣動人工肌肉的軌跡學習控制進行了仿真研究給出了學習的收斂性的初步結論為下一步的學習控制奠定了基礎。其中田社平通過對氣動人工肌肉收縮在頻率域上的數學模型并對它的結構及其靜動態特性進行了理論分析建立了相應的靜態力學方程。
2003年付大鵬等,以機械手抓取物體為分析對象,采用矩陣法來描述機械手的運動學和動力學問題,以四階方陣變換三維空間點的齊次坐標為基礎,將運動、變換和映射與矩陣計算聯系起來建立了機械手的運動數學模型,并提出了機械手運動系統優化設計的新方法,這種方法對機械手的精密設計和計算具有普遍適用意義。
2005年車仁煒,呂廣明,陸念力對5自由度的康復機械手進行了動力學分析,將等效有限元的方法應用到開式的5自由度的康復機械手的動力分析中,這種方法比傳統的分析方法建模效率高、簡單快捷,極其適合現代計算機的發展,的除了機械臂的動力響應曲線,為機械手的優化設計及控制提供理論依據。
2008年北京聯合大學張麗霞,楊成志根據拿取非規則物品的任務要求,采用轉動機構和連桿機構相結合,設計了五指型機器手,手指彎曲電機與指間平衡電機耦合驅動,實現了機器手的多角度張開、抓握運動方式,對實用型仿人機器手的機構設計有參考意義。
2009年楊玉維等人對輪式懸架移動2連桿柔性機械手進行了動力學研究與仿真,。采用經典瑞利.里茲法和浮動坐標法描述機械手彈性變形與參考運動間的動力學耦合問題, 綜合利用拉格朗日原理和牛頓.歐拉方程并在笛卡爾坐標系下,以矩陣、矢量簡潔的形式構建了該移動柔性機械手系統的完整動力學模型并進行仿真。
2009年羅志增,顧培民研究設計了一種單電機驅動多指多關節機械手,能夠很好的實現靈巧、穩妥的抓取物體,這個機械手共有4指12個關節。每個手指有3個指節,由兩個平行四邊形的指節結構確保手指末端做平移運動,這種設計方案很好的實現了控制簡單、抓握可靠的目的。
從目前來看,國內對氣動人工肌肉的研究仍處于剛起步的階段。有關氣動人工肌肉的研究與國外還有相當的差距對氣動人工肌肉中的許多問題,還沒有進行深入的研究。此外,采用氣動人工肌肉作為機器人驅動器的研究還不成熟。
三、 主要研究內容和解決的主要問題
目前大多數手功能康復設備存在以下一些問題:康復訓練過程中,缺乏對關節位置、關節速度的觀測和康復力的柔順控制,安全性能有待提高;大多數手功能康復設備沒有拇指的參與;感知功能差,對康復治療過程的力位信息和康復效果不能建立起有效地評價。為此,課題主要研究內容:設計一種結構簡單,易于穿戴,并且安全、柔順、低成本,使用方便的氣動手功能康復設備。對氣動手指康復系統進行機構運動學分析、用mat lab軟件對康復訓練機器人的康復治療過程的力位信息進行仿真分析。
要實現上述的目標,系統中需要著重解決的關鍵技術有:
(1)基于已有上肢康復訓練機器人外骨骼機械手機械結構部分的設計,對手指康復訓練方法分析和提煉。 主要包括:人手部的手指彎曲抓握動作分析,氣壓驅動關節機構自由度的優化配置。使機械手能夠實現手指的彎曲、物體的抓握等手部癱瘓患者不能實現的動作。
(2)對機器人機械機構的運動學分析。主要包括:氣壓驅動的手指關節外骨骼機械機構的運動學分析。
(3)機器人機構的力位信息仿真。主要包括:用mat lab軟件進行機器人氣壓驅動終端的力位信息 仿真。
根據總體方案設計以及工作量的要求,外附骨骼機械手系統是上肢康復訓練機器人的一部分,本文主要是研究手指康復機械系統運動學、動力學分析工作。
四、論文工作計劃與方案
論文工作計劃安排:
2010年9月——2011年6月準備課題階段:
主要工作:學習當今最先進的機器人設計技術;學習用matlab軟件進行計算仿真及優化,查閱國內外的資料,對康復機械手作初步了解。
2011年7月——2011年9月課題前期階段
主要工作:課題方案設計,擬寫開題報告,開題。
2011年10月——2012年7月課題中期階段
主要工作:開始具體課題研究工作,根據已有上肢康復訓練機器人外骨骼機械手機械結構部分設計,對手指康復訓練方法分析和提煉。研究手指康復機械系統運動學、動力學分析工作。
2012年8月——2012年12月課題后期階段
主要工作:對手指康復機器人進行模擬仿真,對設計進行優化,并在此基礎上進一步完善課題。
2013年1月——2013年4月結束課題階段
主要工作:整理相關資料,撰寫論文,準備進行畢業論文答辯。
2013年5月——2013年6月論文答辯階段
主要工作方案:
1. 完成學位課與非學位課學習的同時,進行市場調研,對手指康復機械手作初步了解。
2. 查閱資料,了解氣動手指康復機器人的國內外發展現狀。
3. 分析已有上肢康復訓練機器人外骨骼機械手機械結構的部分設計。
4. 對現有手指康復訓練方法設計進行分析和提煉,分析其優缺點。
5. 開始具體設計工作。
機械結構論文范文5
協會深刻認識到,在這輪全球性金融危機和產業結構調整的大潮中,行業結構調整實施越早,轉型升級就能越快。作為為下游行業提供加工裝備的縫制機械行業,實施結構調整的核心就是產品結構的調整和產品技術的升級,通過調整和升級去滿足下游行業的發展需求。而行業產品結構調整的方向就是發展智能、高效的機電一體化縫制設備,實現節能、省人工;產品技術的升級就是提升產品的技術和質量發展水平,推動產品由中低端向中高端升級,提高市場競爭力和品牌影響力。為此,近年來,協會抓住發展機電一體化高效縫制機械這條產品結構調整主線不動搖,推動行業步入增量取代存量的發展新周期,實現了行業平穩復蘇和持續發展,取得了較為明顯的調整成效。
一、多管齊下引導行業產品結構向
機電一體化方向快速調整
1. 通過編制《行業“十二五”科技開發指南》,明確將光機電一體化技術應用研究列為“十二五”關鍵領域,將高效電腦平縫機、電子花樣機等設備列為優先研發項目,引導企業向光機電一體化產品方向傾斜。
2. 通過協會主辦的國際展會鼓勵企業展示機電一體化新品。協會將2011、2013CISMA展會主題分別定為“質量、效益、綠色”和“品質、效率、智能”,通過舉行優秀新產品評選,以新產品獲獎等級來適當減免企業參展攤位費用的舉措進行資金獎勵,支持鼓勵企業創新和展示高效、環保的縫制設備。如,在CISMA2013優秀新產品評選中,獲獎的52個產品100%為機電一體化新產品。據協會對參力CISMA2013的40家骨干整機企業展示的產品進行初步統計顯示,機電一體化產品的展示比重已經由2011年的60%快速提升至 2013年的90%。
3. 定期舉辦行業機電一體化技術交流和《機電一體化技術研究與創新優秀論文》征文與評選表彰活動。自2011起,協會依托電子電控專業委員會工作,每年舉辦機電一體化技術交流,組織行業科技人員開展技術交流;連續舉辦了兩屆機電論文征文與評選表彰活動,征集論文上百篇,其中40余篇優秀論文被推薦至各類核心及國家學術期刊上發表。較好的發揮了促進電控技術研究和交流提升的目的。
4. 在國家發改委《產業結構調整指導目錄》等產業政策層面,積極將“機電一體化高效節能縫制機械”列為優先和鼓勵發展目錄,發揮了重要的產業調控和政策導向作用。
通過以上工作引導和推動,行業近年來產品結構調整步伐加快,機電一體化產品占比大幅提升。據協會2013年最新行業統計數據顯示,機電一體化高效節能縫制機械總產量占工業縫制機械總量的比例已由2009年的10%提升到目前的49%;平、包、繃等大宗主導產品中機電一體化產品占比由2009年的15%提升到目前的55%。其中,電腦平縫機2013年總產量高達270萬臺,同比猛增80%,首次超過機械型普通平縫機產量。
二、以實施行業科技支撐計劃項目為著力點
推動產品技術升級
為促進行業產品技術升級,創造具有自主知識產權的技術與產品,提升行業整體技術發展水平,在中輕聯的組織領導下,協會2008年聯合骨干企業向國家科技部申報了《高效節能縫制設備》國家科技支撐計劃項目,該項目于2010年正式批準立項實施。三年來,參與典型高效節能縫制設備課題研究的主要企業均已完成了各自負責的高性能電腦平縫機、電子花樣機和電控上袖機的整機產品試制、定型及示范生產線的建設。參與伺服控制系統課題研究的主要企業均已各自建成具備標準軟硬件接口及靈活定制功能的多軸縫制設備電控系統開發平臺,完成了典型產品的測試、定型、優化,建成了年生產能力1萬臺以上高性能多軸縫制機械伺服控制系統生產示范線。
經攻關成果聯合測試,高效電腦平縫機可實現5000針/分鐘,電子花樣機可實現2800針/分鐘、電子上袖機可實現3500針/分鐘的最高縫紉速度,產品平均節電30%,效率提升20%以上,機器噪音、振動等各項主要技術性能指標完全達到了國外先進技術水平。同時,該課題還累計14篇,申請專利16項,計算機軟件著作權 4項,開發完成面向電子套接機的運動學及動力學仿真分析軟件1套,縫制機械參數化設計軟件1套,完成制定行業標準8項,參與制修訂國際標準1項,國家標準2項。
通過組織實施行業科技支撐計劃項目,各參與企業累計配套投入科研資金近1200萬元,購置了一批先進高精密的試驗儀器與設備,培養了一批既有實踐經驗又有豐富理論知識的青年科技人才,科研成果在提升各企業自身科研技術實力的同時,也通過新產品的市場配套和示范推廣,有力帶動了整個行業的技術發展水平。如,北京大豪公司在課題研發過程推出的HSC高壓閉環系統、綿陽58所的HDSC全伺服系統、鮑麥克斯公司的MT系列多軸伺服系統、中捷股份公司WR系列系統在國內外市場上配套電子套結機、花樣機、曲折縫、鎖眼機、自動縫制單元等機器累計逾4萬多臺,創造產值近10億元人民幣,有效填補了行業中高端縫制設備電控系統領域的空白。
目前該課題已經結題并進入全面驗收環節,協會下步重點組織做好科研成果的行業示范和推廣,加快行業高效節能縫制設備的全面升級和更新換代。
三、以實施產品質量提升工程為抓手打造
機械結構論文范文6
施肥機的開題報告 機械自動化在機械制造中的運用
1.機械自動化簡介
機械自動化,即不借助任何人力的操作或者干擾,完全依照機械自身來對工作進行一系列步驟的完成.機械的自動化在企業的加工生產中有著極為重要的意義,機械的自動化可加快生產原料加工處理的速度,真正實現節約人力,提高生產效率的目的.與傳統的機械制造方式相比,機械自動化具有提升產品質量、加快產品更新、降低成產成本的優勢,對于有效縮短機械產品的制造周期,并提升機械制造水平起到了較大的推動作用.就當前的機械自動化技術應用來看,雖然尚未實現其在機械制造過程中的全面推進,但其對機械制造水平提升的顯著效果已經越發凸顯,因此,在未來的發展過程中,機械自動化必將在更大范圍內進行改革和應用,以更好的滿足機械制造需求,并實現我國工業化水平的不斷提升.
2.機械自動化在機械制造中的應用研究
機械自動化起初是被應用在冷加工的批量生產與制作中,直到20世紀中后期,才逐漸建立起可變性自動化系統,為機械自動化在市場中的應用打下了基礎,也提高了機械制造業在市場中的適應能力和靈敏度.企業必須清楚他們自身生產發展的條件和需求,以此為參考,在此基礎上應用機械自動化技術,我國的機械制造行業正在逐步邁向集成化、智能化、虛擬化與柔性化,計算機集成制造也與之聯系起來,計算機在機械制造中的集成技術已成為機械領域未來發展的重要趨勢之一.機械自動化在機械制造中的相關應用為:
2.1.集成化在機械制造中的應用
對于機械自動化的實現,主要通過計算機來完成,因此,在機械自動化的實施過程中,需要實現集成化以滿足機械制造需求.計算機集成化主要表現為計算機輔助設計、計算機測試、數控加工、柔性制造工藝等,通過將這些內容實現集中化,可以有效提升機械制造水平,而在此過程中,還可以通過過程重組、系統精簡的方法實現機械自動化發展.此外,還可以加強計算機網絡及工程數據庫的建立,以將機械制造過程中的主要內容與生產經營活動相結合,實現機械制造過程的不斷優化,從而進一步提升機械生產效率,并不斷促使企業創新機械制造技術,加強新產品研發,以不斷提升機械產品質量,實現其市場競爭力的不斷提升.
2.2.智能化在機械制造中的應用
機械智能化應用是人工與智能技術相融合、貫通、作用而成的,是模擬技術專家的智力,來替代專家在原本的機械制造中需要完成的工作.智能化在機械制造中的應用主要體現在,其是將機械制造技術、人工智能技術、自動化技術相互融合在一起而成的一種人工智能化系統.將智能化運用在機械制造中,可實現系統的自主思考、自主判斷、自主決定等一系列智能化的行為.在未來的發展過程中,智能化發展已經成為機械制造的一種趨勢,這樣不僅能夠提升機械制造效率,提升市場競爭力,同時還能夠加強新技術的研發及新設備的應用,從而實現工業化水平的整體提升.
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2.3.柔性自動化在機械制造中的應用
機械制造中應用柔性自動化系統是十分重要的,機械在擁有智能化的條件下,還應具有一定的應變能力.只有機械制造企業具有優良的應變能力,才能適應社會各種需求,并且能夠根據當前的科技發展和市場變化及時對生產的機械結構和功能進行控制和調整.柔性自動化在機械制造中的應用可使其生產的商品更有效的適應市場的變化,在市場分析的前提下,對內部組織來進行優化的改良.
2.4.數控技術在機械制造中的應用
數控技術是實現機械制造自動化的根基,數控技術在機械制造中的應用是通過使用計算機程序設置來實現的,即用計算機來編寫生產制造中的各種程序.運用計算機編寫機械生產中的各種程序可使機械制造業的生產力在很大程度上得到提高.
2.5.虛擬化在機械制造中的應用
虛擬化制造技術是一種綜合性系統技術,虛擬化是由多媒體技術、機械制造工藝、人工智能、信息技術等多種學科相互構成的.現代機械制造技術加入了CAD、CAPP等機械制造工藝和計算機作圖技術,其可以對機械設計圖迅速的進行修改,摒棄了重新在做一次新圖的麻煩.在機械制造過程中應用虛擬化制造技術來對機械制造活動進行模擬分析,可有效發現生產過程中的各種問題,并予以解決,這種技術能夠有效地提高機械制造成功率、降低研發成本、提高企業的生產競爭力.
3.結束語:
機械自動化技術的成功應用是企業科技水平提高的重要表現,其不僅僅帶動了企業的市場競爭力的提高,也為企業的產品制造打下了堅硬的基礎.機械自動化技術的應用,可大大提高機械生產的工作效率,是產品質量和勞動效率的良好把控手段,其不僅僅減少了機械生產的勞動力支出,也極大的縮短了生產時間、減少了生產成本.因此,在未來的發展過程中,應當加強機械自動化技術研究,并將新技術持續應用到機械制造過程中,從而實現機械化水平的不斷提升,并更好的滿足我國工業化發展需求.
參考文獻:
[1]陳玉杰.淺談機械自動化在機械制造中的應用[J].科技創新與應用.2013(20)
[2]王紹平.機械自動化在機械制造中的應用[J].科技創業家.2013(08)